抚仙湖流域地貌特征及其构造指示意义.pdf

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1、地质力学学报V01．16NO．4第16卷第4期JOURNALOFGEOMECHANICSDec．2O1O2010年12月文章编号：1006~616(2010)04-0383-10抚仙湖流域地貌特征及其构造指示意义程三友，李英杰(1．长安大学地球科学与资源学院，陕西西安710054；2．陕西省环境科学研究设计院，陕西西安710061)摘要：以数字高程模型数据为基础，运用ArcGIS软件平台，从数字高程模型数据中提取抚仙湖流域内相对独立的61个亚流域，其中34个位于小江断裂东侧的山地中，另外27个位于小江断裂西侧的山地中

2、；然后计算每一个流域单元流域的面积、周长、河流总长、形状指数、平均坡度、相对高差以及高程一面积积分值和水系分支比，划分流域等级等。通过对流域地貌参数以及高程一面积积分值和分支比等的特征参数的详细分析，初步表明抚仙湖两侧水系和亚流域的发育具有东西分异的特征。这些特征指示了抚仙湖水系两侧晚新生代构造活动的差异性，反映了小江断裂带东西两侧的不均衡抬升。小江断裂带的活动控制了抚仙湖流域晚新生代快速隆起，滇中高原快速隆起以及小江构造带内部差异活动是造成抚仙湖流域东西差异特征地貌的主要原因。关键词：数字高程模型；地貌；高程-面积

3、积分值；水系分支比中图分类号：P931．7文献标识码：A0引言20世纪50年代，美国地貌学家斯特拉勒(Strahler．N)提出的高程一面积分析法将戴维斯地貌循环理论定量化，此方法的建立推动了流域侵蚀地貌演变的定量化研究。随着地理信息系统(GIS)技术的不断发展，数字高程模型(DEM)数据的应用使地表地貌过程的研究由定性转变到半定量一定量化阶段。将DEM引入到地貌演化过程的研究使传统的地貌学研究得到深人和扩展。，研究尺度也由局部尺度扩展到宏观的造山带、大陆板块甚至全球构造地貌。应用地貌学进行新构造研究是一种比较成熟的

4、、传统的方法。由于水系对于构造、气候等外来变量因素的改变非常敏感，因此水系河流演化通常详细记录了造山带系统最新近时期的细微变动。在快速构造隆起地区，先期发育水系的相对平衡状态会由于响应构造活动而改变，水系因此也会重新演化、调整和组合，并再次迅速适应构造活动所造就的变形及形变，因此通过区域性的侵蚀和地貌演化研究，可以揭示区域性构造活动的基本特征。本文以GIS为技术支撑，对美国航空航天局(NASA)获取的最新数字高程模型数收稿日期：2009-01-22基金项目：长安大学校发展科技基金(编号：07Z1503051001)，

5、国家技术发展计划项目(编号：2009ZX07212-002)。作者简介：程三友(1977一)，女，博士，讲师，主要从事遥感地质学等方面的研究，E-mail：zysych@chd．edu．on。384地质力学学报20lO据(SRTM—DEM)处理分析，从抚仙湖流域盆地的DEM数据中提取出高程．面积积分值、水系分支比、亚流域的周长、面积、河流总长度、形状指数、平均坡度和相对高差等地形参数系统，通过对所获取的流域及61个亚流域各量化参数以及高程一面积积分值特征的综合分析，对其地貌特征成因进行分析，并探讨其对新构造的指示意义

6、。1研究区概况抚仙湖流域位于云南省中部，属珠江流域南盘江水系，是一个半封闭的山间盆地型流域，流域面积675km。中心的抚仙湖是我国已知的第二深水湖泊，湖泊面积211km，湖面海拔1721m，最大水深157．3m，平均水深87m，是典型的深水、断陷、高原湖泊。在大地构造位置上，抚仙湖流域属于扬子板块的西缘，“康滇古陆”的一部分，基底为中元古界昆阳群复理石、钠质火山岩、碳酸盐建造，经晋宁运动形成褶皱基底。沉积盖层很薄，主要由一套南华纪至晚三叠世的海陆交互相碎屑岩、碳酸盐岩、基性火山岩、陆相含煤建造组成。之后本区全部转为陆

7、相沉积，主要为含煤磨拉石建造、红色碎屑岩建造。晚古近世以来，该地区持续隆升，形成一系列小型山间盆地如抚仙湖盆地，为内陆碎屑含煤建造，局部遭受构造变形”(图1)。■_水体[]新生界中生界中生界[：三]实测不明断层图1抚仙湖流域地质略图Fig．1AsketchmapofFuxianhudrainagebasin386地质力学学报2．2水系网络提取水系级别的定义采用现今最为广泛流行的Strahler分类系统。以ArcGIS9．0为技术平台，利用水文分析模块，可以自动提取抚仙湖流域内部的地表水系网络。图2显示了本文所获取的抚

8、仙湖流域水系网络的分布特征。2．3亚流域提取抚仙湖流域是一个半封闭的流域，河流作用主要表现为东西两侧的山地遭受侵蚀而降低、中部的断陷盆地发生堆积。同盆地沉降相比，山地水系的地貌演化更直接地反映了断裂差异活动的强弱。因此，选择山地的小流域进行地貌演化的定量分析。本文将抚仙湖流域内的抚仙湖湖泊定义为整个抚仙湖流域的汇水点，而相应各亚流域的汇水点则分